RU2243841C1 - Shape bending mill - Google Patents

Abstract

FIELD: rolled stock production.

SUBSTANCE: shape bending mill used, mainly for producing tinned corrugated sheets includes successively mounted first guiding stand with cylindrical rolls, shaping duo-stands and pairs of vertical centering rollers. Shaping stands are assembled to units (each unit includes 3 - 5 stands) and mounted on common foundation plate of unit. Vertical centering rollers and additional one or two pulling devices are alternatively arranged between said units. Only first guiding stand is fully driven one. All even and last shaping stands have driven lower and idle upper rolls; odd stands have two idle rolls.

EFFECT: lowered production costs, enhanced quality of shapes.

3 cl, 1 dwg, 1 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к прокатному оборудованию и может быть использовано при производстве оцинкованных гофрированных листовых профилей.The present invention relates to rolling equipment and can be used in the production of galvanized corrugated sheet profiles.

Такие профили изготавливаются на многоклетевых станах дуо, т.е. содержащих двухвалковые рабочие (формующие) клети, в которых производится последовательное формоизменение полосовой заготовки путем постепенной подгибки ее элементов до заданного поперечного сечения. Наибольшее распространение получили многоклетевые профилегибочные станы с непрерывным и комбинированным процессами, особенности которых достаточно подробно описаны, например, в книге под ред. И.С.Тришевского “Производство гнутых профилей (оборудование и технология)”, М., “Металлургия”, 1982, с.71-78 и 83-90. Как правило, первая клеть стана - задающая, с гладкими (цилиндрическими) валками, а последующие клети - формующие, с калиброванными валками, и между клетями установлены вертикальные (центрирующие) ролики.Such profiles are made on multi-cage duo mills, i.e. containing two-roll working (forming) stands, in which the strip billet is sequentially shaped by gradually bending its elements to a given cross section. The most widely used are multi-cage roll forming mills with continuous and combined processes, the features of which are described in sufficient detail, for example, in the book under the editorship of I.S. Trishevsky “Production of bent profiles (equipment and technology)”, M., “Metallurgy”, 1982, pp. 71-78 and 83-90. As a rule, the first mill stand is the master, with smooth (cylindrical) rolls, and the subsequent stands are forming, with calibrated rolls, and vertical (centering) rollers are installed between the stands.

Известен стан для холодного профилирования, имеющий пару валков, формующих в поперечном (по ширине полосовой заготовки) направлении, пару промежуточных продольно формующих (по длине полосы) валков и пару дополнительных валков для подгибки кромок полосы (см. пат. США №4176539, кл. В 21 D 5/06 от 16.03.78). Однако этот стан непригоден для формовки гофрированных листов из-за слишком малого числа клетей.A well-known mill for cold profiling, having a pair of rolls forming in the transverse (along the width of the strip blank) direction, a pair of intermediate longitudinally forming (along the strip length) rolls and a pair of additional rolls for bending the edges of the strip (see US Pat. No. 4176539, cl. B 21 D 5/06 dated 16.03.78). However, this mill is not suitable for forming corrugated sheets due to too few stands.

Известен также профилегибочный стан для формовки гофрированных оцинкованных листов, у которого станины выполнены в виде замкнутых прямоугольных рам со съемными верхними траверсами с размещенными в них нажимными винтами (см. пат. РФ №2071851, кл. В 21 D 5/06 от 24.11.94). Недостатком такого стана является привод всех нижних валков, что при профилировании рулонной полосы, находящейся одновременно во всех клетях, может привести к травмированию поверхности оцинкованной стали.A roll forming mill for forming corrugated galvanized sheets is also known, in which the beds are made in the form of closed rectangular frames with removable upper traverses with pressure screws placed in them (see US Pat. No. 2071851, class. 21 D 5/06 of 11.24.94 ) The disadvantage of this mill is the drive of all lower rolls, which, when profiling a strip of strip located simultaneously in all stands, can lead to injury to the surface of galvanized steel.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является профилегибочный стан, описанный в книге А.П.Чекмарева и В.Б.Калужского “Гнутые профили проката”, М., “Металлургия”, 1974, с.21.The closest analogue to the claimed object is a roll forming mill described in the book of A.P. Chekmarev and V. B. Kaluzhsky “Bent profiles of rolling”, M., “Metallurgy”, 1974, p.21.

Этот стан содержит последовательно установленные задающую клеть с цилиндрическими валками, формующие клети дуо и пары вертикальных центрирующих роликов и характеризуется тем, что эти ролики установлены во всех межклетевых промежутках, а привод всех валков осуществляется через комбинированные шестеренные клети и универсальные шпиндели. Недостатком известного стана являются повышенные производственные затраты и неприемлемость его для изготовления качественных гофрированных листовых профилей из оцинкованной стали.This mill contains sequentially installed master stand with cylindrical rolls, forming duo stands and pairs of vertical centering rollers and is characterized by the fact that these rollers are installed in all inter-stand spaces, and all rolls are driven through combined gear stands and universal spindles. A disadvantage of the known mill is the increased production costs and its unacceptability for the manufacture of high-quality corrugated sheet profiles of galvanized steel.

Действительно, при наличии в клети обоих (верхнего и нижнего) приводных валков становится неизбежным взаимное проскальзывание вращающегося инструмента (валка) и движущейся с постоянной скоростью формуемой полосы, так как окружная скорость валка изменяется по высоте получаемого гофра (чем больше высоты гофра, тем больше разность скоростей профиля и инструмента). В результате этого дополнительно расходуется энергия из-за трения скольжения, а на поверхности профиля (особенно - оцинкованного) появляются риски и царапины.Indeed, if both (upper and lower) drive rolls are installed in the stand, mutual slippage of the rotating tool (roll) and the forming strip moving at a constant speed becomes inevitable, since the peripheral speed of the roll changes along the height of the corrugation (the greater the height of the corrugation, the greater the difference profile and tool speeds). As a result of this, additional energy is consumed due to sliding friction, and risks and scratches appear on the surface of the profile (especially galvanized).

Технической задачей настоящего изобретения является снижение производственных затрат (в том числе - за счет уменьшения расхода электроэнергии) и повышение качества профилей.The technical task of the present invention is to reduce production costs (including by reducing energy consumption) and improving the quality of profiles.

Для решения этой задачи у профилегибочного стана, содержащего последовательно установленные первую задающую клеть с цилиндрическими валками, формующие клети дуо и пары вертикальных центрирующих роликов, клети объединены в блоки по 3...5 в каждом и установлены на общей фундаментной плите блока, вертикальные центрирующие ролики и дополнительные одно или два тянущих устройства поочередно установлены между блоками, при этом полноприводной выполнена только первая задающая клеть, все четные и последняя формующие клети имеют приводные нижние и холостые верхние валки, а нечетные клети выполнены с двумя холостыми валками; бочки валков первой задающей клети могут выполняться гуммированными, а перед этой клетью может быть установлено дополнительное центрирующее устройство.To solve this problem, in a roll-forming mill containing the first master stand with cylindrical rolls sequentially installed, forming duo stands and pairs of vertical centering rollers, the stands are combined in blocks of 3 ... 5 in each and mounted on a common base plate of the block, vertical centering rollers and additional one or two pulling devices are alternately installed between the blocks, with all-wheel drive made only the first master stand, all even and last forming stands have lower drive and idle upper rolls, and the odd stands are made with two idle rolls; the roll barrels of the first master stand can be gummed, and an additional centering device can be installed in front of this stand.

Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что для протяжки формуемой полосы через калибры стана используется минимум приводных валков (нижних четных клетей), а основное тянущее усилие создают первая задающая клеть и дополнительные тянущие устройства. Как показала опытная проверка (см. ниже) это позволяет существенно снизить требуемую мощность привода стана (почти на порядок) и практически полностью устранить травмирование поверхности профилей в силу вышеназванных причин.The essence of the claimed technical solution lies in the fact that to drive the moldable strip through the mill gauges, a minimum of drive rolls (lower even stands) are used, and the first driving stand and additional pulling devices create the main pulling force. As shown by an experimental check (see below), this allows to significantly reduce the required drive power of the mill (almost an order of magnitude) and to almost completely eliminate injury to the surface of the profiles due to the above reasons.

Кроме того, объединение формующих клетей в блоки значительно ускоряет настройку стана и операцию перевалки (при износе валков или переходе на другой профилеразмер), а также обслуживание стана, что, наряду с уменьшением мощности привода, дает существенное снижение производственных затрат.In addition, the integration of the forming stands into blocks significantly speeds up the setting of the mill and the transshipment operation (when the rolls are worn or switching to another profile size), as well as the maintenance of the mill, which, along with a decrease in drive power, gives a significant reduction in production costs.

Схема предлагаемого профилегибочного стана показана на чертеже (стрелка - движение полосы).The scheme of the proposed roll forming mill is shown in the drawing (arrow - strip movement).

Формующие клети 1 стана объединены в блоки А...Е, из которых (на чертеже) - А, В, С и D содержат по 4 клети каждый, а блок Е - пять клетей. Нижние валки 2 четных клетей II...XX и последней приводные (заштрихованы); все верхние валки 3 (кроме I клети) - холостые. I клеть стана имеет оба приводных валка и перед ней при необходимости может устанавливаться центрирующее устройство 4.Forming stands 1 of the mill are combined into blocks A ... E, of which (in the drawing) - A, B, C and D contain 4 stands each, and block E - five stands. The lower rolls of 2 even stands II ... XX and the last drive (shaded); all upper rolls 3 (except for stand I) are single. The mill stand I has both drive rolls and, if necessary, a centering device 4 can be installed in front of it.

Между блоками А и В, С и D установлены вертикальные ролики 5, а между блоками В и С, D и Е размещены тянущие устройства 6. С целью максимального удешевления стана и упрощения его эксплуатации наиболее целесообразно использование цепного привода, апробированного на уже существующих станах (см., например, сб. трудов III конгресса прокатчиков, Липецк, 1999 г., с.491-494).Vertical rollers 5 are installed between blocks A and B, C and D, and pulling devices 6 are placed between blocks B and C, D and E. In order to maximize the cost of the mill and simplify its operation, it is most advisable to use a chain drive tested on existing mills ( see, for example, collection of works of the III Congress of distributors, Lipetsk, 1999, s. 491-494).

На входе в стан следует создавать максимальное тянущее усилие (из-за малой высоты и небольшого числа формуемых гофров во II клети перепад скоростей валков не играет роли) и поэтому клеть, расположенная сразу за первой задающей, т.е. четная II, имеет привод нижнего валка.At the entrance to the mill, maximum pulling force should be created (due to the low height and the small number of molded corrugations in the second stand, the roll speed difference does not play a role) and therefore the stand located immediately after the first task, i.e. even II, has a lower roll drive.

Опытную проверку предлагаемого стана осуществляли в ЗАО “Комплекс глубокой переработки” (“КГП”) и листопрокатном цехе №7 ОАО “Магнитогорский меткомбинат”. Стан для формовки оцинкованных полос толщиной 0,5...1,5 мм и шириной 400...1250 мм имел 22 клети (I - задающая) и два тянущих устройства, а формующие клети были объединены в 5 блоков (см. фиг.1). Тянущие устройства содержали по два горизонтальных и четыре вертикальных ролика, причем оба горизонтальные ролики - приводные. Максимальная высота формовки - 115 мм, скорость профилирования - 0,3...0,5 м/с, мощность привода - 80 кВт.A pilot test of the proposed mill was carried out at ZAO Deep Processing Complex (KGP) and sheet rolling shop No. 7 of OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works. The mill for forming galvanized strips with a thickness of 0.5 ... 1.5 mm and a width of 400 ... 1250 mm had 22 stands (I - setting) and two pulling devices, and the forming stands were combined into 5 blocks (see Fig. 1). The pulling devices contained two horizontal and four vertical rollers, both horizontal rollers being driven. The maximum molding height is 115 mm, the profiling speed is 0.3 ... 0.5 m / s, the drive power is 80 kW.

Работу опытного стана сравнивали с работой профилегибочного стана “0,5-2,5”, аналогичного стану, выбранному в качестве ближайшего аналога. Затраты на производство у заявляемого стана были ниже, чем у известного на 35...50% (при одинаковом сортаменте профилей), а выход оцинкованных гофрированных листов I сорта составил 98,5...99,5% (у известного - не более 94%).The work of the experimental mill was compared with the work of the roll mill “0.5-2.5", similar to the mill selected as the closest analogue. The production costs of the claimed mill were lower than that of the known one by 35 ... 50% (with the same assortment of profiles), and the output of galvanized corrugated sheets of the first grade was 98.5 ... 99.5% (of the known - no more 94%).

При проверке было также установлено, что для профилирования полос минимальной толщины (0,5...0,7 мм) целесообразно использовать в задающей клети гуммированные валки, а перед этой клетью желательно устанавливать дополнительное центрирующее устройство, содержащее 4...6 вертикальных роликов.When checking, it was also found that for profiling strips of minimum thickness (0.5 ... 0.7 mm) it is advisable to use gummed rolls in the setting stand, and it is advisable to install an additional centering device in front of this stand containing 4 ... 6 vertical rollers .

Уменьшение числа клетей в блоке до двух удлиняет операцию перевалки и затрудняет настройку стана, а при числе клетей более пяти количество центрирующих вертикальных роликов может оказаться недостаточным (поперечное смещение формуемых оцинкованных полос в калибрах совершенно недопустимо).Reducing the number of stands in the block to two lengthens the transshipment operation and makes it difficult to set up the mill, and with the number of stands more than five, the number of centering vertical rollers may be insufficient (the lateral displacement of the formed galvanized strips in calibers is completely unacceptable).

Технико-экономические расчеты, выполненные в Центральной лаборатории контроля ОАО “ММК” показали, что стоимость предлагаемого стана меньше известного примерно в 3 раза, а получаемая прибыль от реализации готовой продукции выше, в среднем, на 30%.Technical and economic calculations performed at the Central Control Laboratory of OJSC MMK showed that the cost of the proposed mill is about 3 times less than the known one, and the profit from the sale of finished products is higher, on average, by 30%.

Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для достижения поставленных целей и его преимущества перед известным объектом.Thus, an experimental verification confirmed the acceptability of the technical solution found to achieve the goals and its advantages over a known object.

Пример конкретного выполненияConcrete example

Профилегибочный стан, для производства преимущественно оцинкованных гофрированных листов, использует заготовку толщиной 0,5...1,5 мм и шириной 400...1250 мм.The profile bending mill, for the production of predominantly galvanized corrugated sheets, uses a workpiece with a thickness of 0.5 ... 1.5 mm and a width of 400 ... 1250 mm.

Стан содержит 28 клетей (I - задающая), из которых все четные формующие клети - с приводом только нижнего валка, а нечетные клети - с обоими холостыми валками. Задающая клеть имеет два цилиндрических гуммированных валка и перед нею установлено 4-х роликовое центрирующее устройство.The mill contains 28 stands (I - setting), of which all even forming stands are driven with only the lower roll, and odd stands are with both single rolls. The master stand has two cylindrical gummed rolls and a 4-roller centering device is installed in front of it.

Клети объединены в 6 блоков по 4 клети и один блок содержит 3 клети. Между IX-X и XVII-XVIII клетями установлены тянущие устройства, а между 1-2, 3-4 и 5-6-7 блоками - вертикальные центрирующие ролики.The stands are combined in 6 blocks of 4 stands and one block contains 3 stands. Pulling devices are installed between the IX-X and XVII-XVIII stands, and between the 1-2, 3-4 and 5-6-7 blocks - vertical centering rollers.

Максимальная высота формовки (гофра) - 115 мм, скорость профилирования - 0,3...0,5 м/с, мощность цепного привода - 90 кВт.The maximum molding height (corrugation) is 115 mm, the profiling speed is 0.3 ... 0.5 m / s, the chain drive power is 90 kW.

Claims (3)

1. Профилегибочный стан, преимущественно для производства оцинкованных гофрированных листов, содержащий последовательно установленные первую задающую клеть с цилиндрическими валками, формующие клети дуо и пары вертикальных центрирующих роликов, отличающийся тем, что формующие клети объединены в блоки по 3...5 в каждом и установлены на общей фундаментальной плите блока, вертикальные центрирующие ролики и дополнительные одно или два тянущих устройства поочередно установлены между блоками, при этом полноприводной выполнена только первая задающая клеть, все четные и последняя формующие клети имеют приводные нижние и холостые верхние валки, а нечетные клети выполнены с двумя холостыми валками.1. Roll forming mill, mainly for the production of galvanized corrugated sheets, containing sequentially installed first master stand with cylindrical rolls, forming cages duo and pairs of vertical centering rollers, characterized in that the forming stands are combined in blocks of 3 ... 5 in each and installed on a common fundamental plate of the block, vertical centering rollers and additional one or two pulling devices are alternately installed between the blocks, while all-wheel drive is made only the first the master stand, all the even and last forming stands have driven lower and single upper rolls, and the odd stands are made with two single rolls. 2. Стан по п.1, отличающийся тем, что бочки валков первой задающей клети выполнены гуммированными.2. The mill according to claim 1, characterized in that the roll barrels of the first master stand are gummed. 3. Стан по п.1, отличающийся тем, что он содержит перед первой задающей клетью дополнительное центрирующее устройство.3. The mill according to claim 1, characterized in that it contains an additional centering device in front of the first master stand.